Lo que vas a aprender
Una gráfica cuenta una historia. En esta lección aprenderás a leer las características clave de una gráfica o una tabla, y a dibujar una gráfica cuando te dan sus características.
Las características clave son:
- intersecciones — donde la gráfica cruza los ejes;
- intervalos crecientes / decrecientes — donde la gráfica sube o baja;
- puntos máximos / mínimos — los puntos más altos y más bajos (picos y valles);
- simetría — si un lado es el reflejo del otro;
- comportamiento en los extremos — qué pasa en el extremo izquierdo y en el extremo derecho;
- periodicidad — si la gráfica se repite en ciclos.
Por qué importa en el GED®. Verás gráficas de situaciones reales —la altura de una pelota, las temperaturas de un día, las mareas, las ganancias— y tendrás que responder "¿Cuál es el máximo?", "¿Cuándo es decreciente?", "¿Qué significa la intersección?", o hacer clic en una característica. Estas preguntas sirven para rectas y para curvas (funciones no lineales).
En la vida real. Encontrar la hora pico del tráfico, el precio más bajo de una acción, cuándo el nivel de una medicina es más alto o cuándo un tanque está vacío son preguntas de características clave.
Vocabulario
- función — una regla que da exactamente una salida y (o f(x)) para cada entrada x.
- intersección con el eje x (x-intercept) — un punto donde la gráfica cruza el eje x; ahí y = 0 (por ejemplo, (3, 0)). También se llama cero.
- intersección con el eje y (y-intercept) — el punto donde la gráfica cruza el eje y; ahí x = 0 (por ejemplo, (0, -3)).
- creciente — la gráfica sube cuando avanzas de izquierda a derecha.
- decreciente — la gráfica baja cuando avanzas de izquierda a derecha.
- intervalo — un tramo de valores de x, como 2 < x < 4.
- máximo — el punto más alto (pico); el valor máximo es su valor de y.
- mínimo — el punto más bajo (valle); el valor mínimo es su valor de y.
- máximo/mínimo local (relativo) — el punto más alto/más bajo comparado solo con los puntos cercanos.
- eje de simetría — una recta vertical sobre la cual la gráfica se refleja como en un espejo (por ejemplo, x = 1).
- comportamiento en los extremos — lo que hace y cuando x va muy a la derecha o muy a la izquierda (por ejemplo, "sube sin límite").
- periódica — que repite el mismo patrón una y otra vez; el período es la longitud de un ciclo (por ejemplo, 12 horas).
Intersecciones, máximos y mínimos
Intersecciones.
- Intersección con el eje y: donde la gráfica toca el eje vertical. Haz x = 0. Una función tiene una como máximo.
- Intersecciones con el eje x: donde la gráfica toca el eje horizontal. Haz y = 0. Puede haber cero, una o muchas.
En la vida real, las intersecciones suelen ser puntos de "inicio" y de "fin". En la gráfica de la altura de una pelota contra el tiempo, las intersecciones con el eje t son cuando la pelota sale del suelo y cuando cae.
Máximo y mínimo.
- Un máximo es un pico: la gráfica sube hasta él y luego baja.
- Un mínimo es un valle: la gráfica baja hasta él y luego sube.
- Escribe el punto como (x, y); el valor es la coordenada y. "La altura máxima es 64 ft" (un valor de y) es diferente de "el máximo ocurre a los 2 s" (un valor de x).
- Un máximo/mínimo local es un pico o un valle comparado con los puntos cercanos; en otra parte la gráfica puede subir o bajar más.
Ejemplo (gráfica de abajo). La parábola que abre hacia abajo tiene un máximo en (-1, 4), intersecciones con el eje x en (-3, 0) y (1, 0), e intersección con el eje y en (0, 3).
Las rectas no tienen máximo ni mínimo (a menos que el dominio esté limitado): suben o bajan para siempre.
Creciente, decreciente y tasa de cambio
Lee siempre una gráfica de izquierda a derecha, como una oración.
- Creciente en un intervalo: cuando x aumenta, y aumenta (la gráfica sube).
- Decreciente: cuando x aumenta, y disminuye (la gráfica baja).
- Constante: un tramo plano, horizontal.
Los intervalos se escriben con valores de x. Para la parábola de arriba: creciente para x < -1, decreciente para x > -1. El cambio ocurre en el máximo.
En una tabla, mira las salidas a medida que x aumenta:
| x | -3 | -2 | -1 | 0 | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| f(x) | 5 | 0 | -3 | -4 | -3 | 0 | 5 |
Las salidas bajan de 5 a -4 (decreciente para x < 0) y luego suben (creciente para x > 0). Mínimo -4 en x = 0; intersecciones con el eje x en \pm 2; intersección con el eje y en -4.
¿Qué tan rápido? En una gráfica de líneas formada por segmentos, el segmento que sube de forma más inclinada es el aumento más rápido. Halla el cambio (o la pendiente) de cada segmento y compáralos. Un punto alto no es lo mismo que un aumento rápido.
Lineal o no lineal. Una función lineal aumenta (o disminuye) a una tasa constante: pasos iguales en x dan cambios iguales en y. En una función no lineal, la tasa cambia: la curva se dobla.
Simetría, comportamiento en los extremos y periodicidad
Simetría. Una gráfica es simétrica respecto a una recta vertical si al doblarla por esa recta las dos mitades coinciden. Las parábolas siempre son simétricas respecto a la recta vertical que pasa por su máximo o su mínimo.
- El eje de simetría está a la mitad entre las intersecciones con el eje x: intersecciones -3 y 1 → x = \frac{-3 + 1}{2} = -1.
- Los puntos que están a la misma distancia del eje tienen el mismo valor de y. Puedes usar esto para completar valores que faltan en una tabla.
- Algunas gráficas (como f(x) = x^3 - 3x) son simétricas respecto al origen: si giras la gráfica media vuelta, se ve igual.
Comportamiento en los extremos. Describe lo que hace y en los extremos:
- "Cuando x aumenta sin límite, y aumenta sin límite" (el extremo derecho sube).
- "Cuando x disminuye sin límite, y disminuye sin límite" (el extremo izquierdo baja).
- Una parábola que abre hacia abajo baja en los dos extremos; una que abre hacia arriba sube en los dos extremos; una recta con pendiente positiva baja a la izquierda y sube a la derecha.
Periodicidad. Una gráfica periódica repite la misma forma: las mareas, las estaciones, la altura de una rueda de la fortuna. El período es la longitud horizontal de un ciclo; mídelo de pico a pico o de valle a valle. Ejemplo: máximos a las 6 y a las 18 horas → período 18 - 6 = 12 horas.
Dibujar a partir de las características. Ubica primero las intersecciones y los puntos de cambio que te dan, luego únelos subiendo o bajando donde lo diga la descripción, y termina los extremos según el comportamiento en los extremos.
Fórmulas y reglas
\text{intersección con el eje } x\text{: haz } y = 0 \qquad \text{intersección con el eje } y\text{: haz } x = 0 \text{eje de simetría (parábola)} = \frac{x_1 + x_2}{2} \quad \text{(promedio de las intersecciones con el eje } x\text{)} \text{punto de cambio de } y = ax^2 + bx + c: \quad x = -\frac{b}{2a} \text{período} = \text{distancia entre dos picos vecinos}- x_1, x_2 = las intersecciones con el eje x; a, b, c = coeficientes; a < 0 → máximo, a > 0 → mínimo.
La hoja de fórmulas del GED® muestra la forma estándar de una cuadrática y = ax^2 + bx + c y la fórmula cuadrática, pero ninguna de las reglas de arriba; memorízalas. La mayoría de las preguntas de características clave se responden leyendo la gráfica o la tabla, no con una fórmula.
Ejemplo 1 — Leer características en una gráfica
Problema. Para la parábola que abre hacia arriba, da las intersecciones con el eje x, el mínimo y el eje de simetría.
- La curva cruza el eje x en x = -1 y x = 3 → (-1, 0) y (3, 0).
- El punto más bajo es (1, -4) → valor mínimo -4.
- Eje de simetría: x = \frac{-1 + 3}{2} = 1.
Respuesta: intersecciones (-1, 0), (3, 0); mínimo (1, -4); simetría x = 1.
Comprobación: El mínimo está sobre el eje de simetría, x = 1 ✓
Ejemplo 2 — Vida real: la altura de una pelota
Problema. La altura de una pelota se muestra en la gráfica. ¿Cuándo cae al suelo, cuál es su altura máxima y cuándo está subiendo?
- Cae al suelo cuando la altura vuelve a 0: la segunda intersección con el eje t, t = 4 s.
- Punto más alto: (2, 64) → altura máxima de 64 ft a los 2 s.
- Sube (es creciente) de t = 0 a t = 2.
Respuesta: cae a los 4 s; máximo 64 ft; sube para 0 < t < 2.
Comprobación: El pico está a la mitad entre 0 y 4: es simétrica ✓
Ejemplo 3 — Vida real: mareas periódicas
Problema. Usa la gráfica de la marea. ¿Cuáles son el período y las profundidades máxima y mínima, y cuándo sube el agua en la mañana?
- Picos en t = 6 y t = 18 → período = 12 horas.
- Profundidad máxima de 8 ft; profundidad mínima de 2 ft.
- Desde la medianoche (t = 0, marea baja) hasta las 6 a. m. (t = 6, marea alta) la profundidad aumenta.
Respuesta: período de 12 h; máximo 8 ft, mínimo 2 ft; sube para 0 < t < 6.
Comprobación: Los valles en t = 0 y t = 12 también dan 12 - 0 = 12 ✓
Ejemplo 4 — Trabajar al revés con la simetría
Problema. Una parábola tiene intersecciones con el eje x en (-5, 0) y (1, 0), y pasa por (0, -5). Halla su eje de simetría y otro punto con y = -5.
- Eje de simetría: x = \frac{-5 + 1}{2} = -2.
- (0, -5) está 2 unidades a la derecha de x = -2.
- Su punto reflejado está 2 unidades a la izquierda: x = -2 - 2 = -4 → (-4, -5).
Respuesta: eje de simetría x = -2; el punto (-4,\ -5) también está en la gráfica.
Comprobación: La función es y = (x + 5)(x - 1): en x = -4, (1)(-5) = -5 ✓
Ejemplo 5 — Nivel difícil del GED®: el máximo a partir de una ecuación
Problema. La ganancia diaria de una compañía es P(x) = -2x^2 + 40x - 150 dólares, donde x es el número de artículos fabricados. ¿Cuántos artículos dan la ganancia máxima y cuál es esa ganancia?
- a = -2 < 0, así que la gráfica abre hacia abajo y tiene un máximo.
- x = -\frac{b}{2a} = -\frac{40}{2(-2)} = 10 artículos.
- P(10) = -2(100) + 40(10) - 150 = -200 + 400 - 150 = 50.
Respuesta: 10 artículos dan la ganancia máxima de $50.
Comprobación: P(9) = -162 + 360 - 150 = 48 y P(11) = -242 + 440 - 150 = 48: iguales y menores a los dos lados ✓
Consejo de calculadora (TI-30XS MultiView)
- La mayoría de las preguntas de características clave se leen en la gráfica; no necesitas calculadora.
- Para evaluar una función en un punto, escríbela con paréntesis y la tecla x²: -16(2.5)^2 + 80(2.5) es
(−)16×2.5x²+80×2.5enter→ 100. - Usa la tecla (−) para el negativo inicial, no la tecla de resta.
- Para hallar un punto de cambio, calcula -\frac{b}{2a} con la tecla n/d, o evalúa la función en varios valores de x cercanos y busca dónde las salidas dejan de subir y empiezan a bajar.
- Cuándo NO usarla: para leer intersecciones, intervalos, el período o la simetría en un dibujo.
Errores comunes
- Confundir respuestas de x y de y. "La altura máxima" es un valor de y (64 ft), no el momento en que ocurre (2 s). ✗ Vuelve a leer si la pregunta pide "qué" (salida) o "cuándo/dónde" (entrada). ✓
- Confundir las intersecciones. Dar f(x) = 0 como la intersección con el eje y. ✗ f(x) = 0 da las intersecciones con el eje x; la intersección con el eje y es f(0). ✓
- Describir intervalos con valores de y. "Decreciente de 64 a 0". ✗ Usa valores de x: decreciente para 2 < t < 4. ✓
- Alargar los intervalos más allá de los puntos de cambio. Decir que f decrece para -2 < x < 2 cuando solo baja entre -1 y 1. ✗ Los intervalos cambian exactamente en un máximo o un mínimo. ✓
- Más alto ≠ más rápido. El pico (70°F) no es donde la temperatura subió más rápido. ✗ Aumento más rápido = segmento que sube con más inclinación. ✓
- Medir el período en vertical. La altura del pico (8 ft) no es el período. ✗ El período es una distancia horizontal: de pico a pico (12 h). ✓
Estrategia para el examen
- Recorre la gráfica con el dedo (o con el puntero del mouse) de izquierda a derecha, diciendo en tu mente "sube… pico… baja…". Marca los puntos de cambio en tu pizarra borrable.
- Revisa los ejes: nombres, unidades y escala. Muchas trampas vienen de leer el eje equivocado.
- Descarta por la dirección. En preguntas de creciente/decreciente, prueba un valor de x dentro del intervalo de cada respuesta; si la gráfica va en la dirección equivocada ahí, táchala.
- Usa la simetría para comprobar respuestas: en una parábola, el máximo o mínimo debe estar a la mitad entre las intersecciones con el eje x.
- En preguntas de "selecciona todas las que apliquen", juzga cada afirmación por separado como verdadera o falsa; no supongas un número fijo de respuestas correctas.
- Cuando te dan una ecuación, una tabla de valores rápida (3 a 5 puntos) muchas veces responde la pregunta más rápido que el álgebra.
Compruébalo
What is the y-intercept of the graph shown?
Pista
The y-intercept is where the graph crosses the vertical axis.
Solución paso a paso
- The y-intercept is the point where the graph crosses the y-axis. Every point on the y-axis has x = 0.
- Follow the y-axis (the vertical line through 0) until it meets the curve.
- The curve crosses it at y = -3.
The y-intercept is (0,\ -3).
Check: The function graphed is y = (x - 1)^2 - 4. At x = 0: (0 - 1)^2 - 4 = 1 - 4 = -3 ✓
Tip: A function has at most one y-intercept but may have several x-intercepts. If you see two answers, you're probably looking at the x-axis.
Explicación
- La intersección con el eje y es el punto donde la gráfica cruza el eje y. Todos los puntos del eje y tienen x = 0.
- Sigue el eje y (la recta vertical que pasa por 0) hasta que toque la curva.
- La curva lo cruza en y = -3.
La intersección con el eje y es (0,\ -3).
Comprobación: La función graficada es y = (x - 1)^2 - 4. En x = 0: (0 - 1)^2 - 4 = 1 - 4 = -3 ✓
Consejo: Una función tiene como máximo una intersección con el eje y, pero puede tener varias con el eje x. Si ves dos respuestas, probablemente estás mirando el eje x.
Ver en español
Pregunta
¿Cuál es la intersección con el eje y de la gráfica que se muestra?
Opciones
Pista
La intersección con el eje y es donde la gráfica cruza el eje vertical.
Compruébalo
Click the minimum point of the graph.
Haz clic en la figura para marcar tu respuesta (o selecciónala y usa las flechas del teclado).
Pista
The minimum is the lowest point on the whole graph — the bottom of the U.
Solución paso a paso
- The graph is a U-shaped curve opening upward, so it has a lowest point and no highest point.
- Trace the curve: it falls from the upper left, reaches the bottom, then rises.
- The bottom of the U is at x = 1, y = -4.
The minimum point is (1,\ -4); the minimum value of the function is -4.
Check: The graph is symmetric about the vertical line x = 1: the x-intercepts -1 and 3 are each 2 units from x = 1, and \frac{-1 + 3}{2} = 1 ✓
Tip: The minimum (or maximum) of a parabola is always on its line of symmetry — halfway between the x-intercepts.
Explicación
- La gráfica es una curva en forma de U que abre hacia arriba, así que tiene un punto más bajo y no tiene punto más alto.
- Recorre la curva: baja desde arriba a la izquierda, llega al fondo y luego sube.
- El fondo de la U está en x = 1, y = -4.
El punto mínimo es (1,\ -4); el valor mínimo de la función es -4.
Comprobación: La gráfica es simétrica respecto a la recta vertical x = 1: las intersecciones con el eje x, -1 y 3, están cada una a 2 unidades de x = 1, y \frac{-1 + 3}{2} = 1 ✓
Consejo: El mínimo (o máximo) de una parábola siempre está en su eje de simetría, a la mitad entre las intersecciones con el eje x.
Ver en español
Pregunta
Haz clic en el punto mínimo de la gráfica.
Pista
El mínimo es el punto más bajo de toda la gráfica: el fondo de la U.
Resumen
- Intersección con el eje y: haz x = 0 (solo hay una). Intersecciones con el eje x: haz y = 0 (puede haber varias).
- Creciente = la gráfica sube de izquierda a derecha; decreciente = baja. Da los intervalos en valores de x; cambian en un máximo o un mínimo.
- Máximo/mínimo = pico/valle; el valor es la coordenada y. Parábolas: a < 0 → máximo, a > 0 → mínimo, en x = -\frac{b}{2a}.
- Simetría: el eje de simetría de una parábola está a la mitad entre sus intersecciones con el eje x; los puntos reflejados tienen el mismo valor de y.
- El comportamiento en los extremos describe el extremo izquierdo y el derecho; las gráficas periódicas se repiten, y el período = distancia de pico a pico.
- Lee la pregunta dos veces: "qué" pide una salida; "cuándo/dónde" pide una entrada.